двигатель

  • Интеркулер: можно ли обойтись без него турбомотору?

    Наверняка, некоторые из вас задавались вопросами: «интеркулер что это, что за приспособление? Для чего нужен интеркулер?» И сейчас мы рассмотрим этот узел.
    Относится он к системе to-ru.ru/turbokompressor-eto.html» target=»_blank» rel=»noopener»>турбонаддува двигателей внутреннего сгорания

    Интеркулер что это такое?

    Прежде чем перейти к сути статьи и выяснить — интеркулер что это такое в автомобиле, давайте немного углубимся в теорию наддува, чтобы представлять себе полную картину процессов, происходящих в to-ru.ru/turbonadduv-printsip-raboty.html» target=»_blank» rel=»noopener»>турбомоторах.

    Как известно, нагнетание воздуха в силовой агрегат нам необходимо для того, чтобы увеличить объём топливно-воздушной смеси в цилиндрах, что приводит более бурному её сгоранию и выделению большего количества энергии.

    В принципе, с этой задачей прекрасно справляются турбины и компрессоры, но есть один нюанс. Процесс наддува сопровождается сжатием воздуха, от чего он, вследствие неумолимых законов физики, разогревается (говорят, иногда до 200 градусов).

    to-ru.ru/wp-content/uploads/2017/02/interkuler.jpg» alt=»Интеркулер » width=»600″ height=»381″/>

    Горячий воздух не такой плотный, а значит и его давление в камерах сгорания будет не таким большим, как бы нам того хотелось. Что делать? Конечно же, охлаждать его.

    Вот для чего нужен интеркулер – его задача как можно сильнее остудить разогретый до высоких температур воздушный поток.

    Как охладить воздух?

    Интеркулер что это за зверь такой, мы в общих чертах выяснили. Теперь рассмотрим практические способы понижения температуры горячей воздушной массы. На самом деле, инженеры не стали придумывать что-то особо заумное, решая, каким должен быть охладитель, и выполнили его в виде большого радиатора. Существует несколько разновидностей этого устройства:

    • воздушного охлаждения;
    • водяного охлаждения.

    Первый тип, как можно понять из его названия, использует набегающий поток воздуха, чтобы остудить воздух, идущий от компрессора. Он наиболее распространённый в силу простоты конструкции, но, правда, к ней предъявляются специфические требования.

    Например, радиатор интеркулера в этом случае должен иметь только прямые трубки-воздуховоды, которые, в свою очередь, приходится делать очень длинными, чтобы процесс охлаждения проходил эффективно. Из-за этого габариты устройства получаются довольно внушительными.

    Менее требовательные к свободному пространству водяные интеркулеры. Остужает воздух в данном случае вода, циркулирующая по радиатору. Хотя такие конструкции довольно компактные и крайне эффективные, они более сложные в изготовлении и обслуживании, ведь нужно ещё обеспечить круговорот воды, а это дополнительные насосы, патрубки и прочие детали. В результате получаем высокую цену.

    Плюшки от использования интеркулера

    Итак, друзья, как Вы видите, оба варианта интеркулера имеют свои недостатки и достоинства, и с обоими инженерам приходится повозиться, чтобы установить в подкапотное пространство авто.

    to-ru.ru/wp-content/uploads/2017/02/interkuler-shema.jpg» alt=»Схема работы интеркулера» width=»720″ height=»499″/>

    Но так ли полезны эти приспособления и что будет, если их и вовсе выбросить? Давайте прикинем в цифрах, для чего нужен интеркулер.

    Оказывается, умные головы уже произвели необходимые расчёты и выяснили, что остужая воздух на 10 градусов, мы получаем прирост мощности двигателя на 3%. Учитывая, что хорошие экземпляры воздушных интеркулеров охлаждают на 50 градусов, а водяные – на 70, получаем очень даже привлекательные цифры – 15-21% производительности мотора.

    Ну что ж, по всей видимости, использование такого радиатора вполне обосновано. Если всё же извлечь этот агрегат из-под капота авто, то ничего критического в работе двигателя не произойдёт, но какому автолюбителю захочется потерять заветных лошадок – понятное дело, такого никто в здравом уме не сделает.

    Вот и всё, мои дорогие читатели, мы достаточно подробно просветились в этом вопросе: «Для чего нужен интеркулер?»

    В to-ru.ru/mehanicheskij-nagnetatel.html» target=»_blank» rel=»noopener»>следующей статье продолжим изучение элементов двигателей современных автомобилей. Следите за публикациями и подписывайтесь на рассылку!

     

  • Дроссельная заслонка: как же воздух попадает в мотор?

    В этой статье пойдёт речь об узле, который контролируетto-ru.ru/karbyuratornaya-sistema.html» target=»_blank» rel=»noopener noreferrer»> подачу топлива в мотор, он позволяет нам контролировать работу силового агрегата и регулировать его обороты нажатием педали газа. Итак, нам предстоит выяснить, что такое дроссельная заслонка, как она устроена, и какие у неё имеются разновидности.

    Дроссельная заслонка: что это такое

    Первым делом пройдёмся по теории. Как Вы уже, наверняка, знаете, чтобы двигатель работал, нам необходимо подать в его to-ru.ru/blok-wbkbylhjd.html» target=»_blank» rel=»noopener noreferrer»>цилиндры топливно-воздушную смесь, которая в зависимости от типа агрегата воспламеняется сама от сжатия или от искры свечи зажигания.

    Как бы то ни было, необходимо два компонента – топливо и кислород. Первый мы подаём дозировано из бака, а второй — берём из окружающей среды.

    to-ru.ru/wp-content/uploads/2017/02/drossell.jpg» alt=»Дроссельная заслонка» width=»720″ height=»540″/>

     

    Чем больше забортного воздуха, а с ним и кислорода попадёт внутрь, тем активней будет происходить процесс горения смеси и тем больше выделится энергии, которая затем преобразуется в лошадиные силы и крутящий момент мотора. Контролируя объёмы поступающего воздуха, мы можем управлять параметрами двигателя.

    Вот что такое дроссельная заслонка и зачем она нужна. Она, по сути, является клапаном, открывающим и закрывающим доступ кислорода к цилиндрам, а мы, являясь водителями, регулируем степень открытия этого механизма педалью газа.

    Механическая или электрическая заслонка: что лучше?

    Мы с Вами выяснили, что это дроссельная заслонка является тем сам клапаном, который заставляет мотор крутиться быстрее или медленнее, регулируя подачу кислорода к его цилиндрам.

    Теперь давайте рассмотрим разновидности этого устройства и их конструктив. Различают такие типы заслонок:

    • с механическим приводом;
    • с электрическим приводом.

    Механическая система является классикой и встречается не только на старых автомобилях, но и на вполне современных, но только в бюджетном сегменте.

    Её суть заключается в том, что связь между педалью газа и заслонкой осуществляется простым металлическим тросом. Логика работы устройства элементарна – нажали на газ, дроссель открылся и пустил воздух к цилиндрам.

    Помимо непосредственно самой поворачивающейся заслонки и тросика, идущего к ней, в состав узла входит датчик положения и регулятор холостого хода.

    Назначение первого понятно – датчик отслеживает, насколько сильно открылась заслонка, и передаёт эту информацию, к примеру, в блок управления мотора.

    Что же касается регулятора, то он нужен для того, чтобы на холостом ходу двигатель получал необходимую для минимальных оборотов порцию кислорода. Представляет он собой отдельный небольшой клапан с электроприводом.

    to-ru.ru/wp-content/uploads/2017/02/elektronnaya-drosselnaya.jpg» alt=»Электронное управление дроссельной заслонкой» width=»720″ height=»224″/>

    Что такое дроссельная заслонка с электрическим приводом?

    Она гораздо более современная и технологичная. Главное отличие от механической системы заключается в отсутствии непосредственной связи с педалью, всем управляет электроника.

    В этом случае отдельные датчики следят за тем, насколько сильно мы нажимаем на газ и уже компьютер принимает решение, как сильно отклонить заслонку при помощи электропривода.

    Кстати, в этой разновидности нет необходимости устанавливать отдельный клапан для регулировки оборотов на холостом ходу – воздух в любом случае проходит через основную дроссельную заслонку.

    К слову, преимуществ электрической системы перед механической масса. Так как всем процессом заправляет электроника, удаётся достичь лучшей экономичности двигателя и меньшего уровня выбросов вредных веществ.

    Короче говоря, механические варианты хоть и просты в конструкции, но уже являются устаревшими не только физически, но и морально.

    Надеюсь, теперь у Вас не возникнет вопроса: «А что такое дроссельная заслонка и зачем она нужна?» Подписывайтесь, ведь публикации статей об устройстве автомобилей продолжаются.

     

  • Механический нагнетатель: чем он хуже и чем лучше турбокомпрессора?

    В наше время двигатели внутреннего сгорания, имеющие механический нагнетатель воздуха, серийно почти не производятся. Они уступили место компактным турбокомпрессорам и стали уделом заядлых тюнеров и фирм, которые чтят традиции высокопроизводительного моторостроения. Но действительно ли системы механического наддува достойны забвения?

    Механический нагнетатель: в чём суть этого способа наддува?

    Для начала необходимо отметить, что турбокомпрессоры и суперчарджеры (supercharger – так на западе называют механический нагнетатель) – это одного поля ягоды. Оба узла выполняют одну и ту же функцию – подача воздуха под давлением во впускной коллектор мотора, что увеличивает объём топливно-воздушной смеси в цилиндрах и, как результат, повышает мощность силового агрегата. Причём повышается она прилично.

    to-ru.ru/wp-content/uploads/2017/02/mehnagnet.jpg» alt=»Механический нагнетатель в действии» width=»553″ height=»370″/>

    В чём же различия? Принципиальные различия кроются в типе привода механизмов. В случае с турбинами – это энергия to-ru.ru/sistema-vypuska-otrabotavshih-gazov.html» target=»_blank» rel=»noopener noreferrer»>выхлопных газов, а вот суперчарджеры приводятся в движение при помощи механического соединения с коленвалом двигателя.

    Кстати, именно механический нагнетатель стоял у истоков наддувных моторов. Ещё в далёком 1885 году немецкий инженер по имени Готтлиб Даймлер получил патент на эти устройства, а на серийные авто они начали устанавливаться с 1900 года.

    Несмотря на это, в отечественном автопроме они практически не прижились. На гражданских машинах их вовсе не было, увидеть, например, механический нагнетатель на ваз в штатной комплектации невозможно. Встретить суперчарджеры у нас можно, разве что, на некоторых моделях грузовой и специальной техники с двигателями Д100, ЯАЗ-204 и аналогичных.

    Виды нагнетателей: кто есть кто

    Пришло время разобраться с разновидностями суперчарджеров, и причинами их невысокой популярности у автопроизводителей. Для этого мы попытаемся вспомнить все плюсы и минусы механического нагнетателя воздуха для автомобиля.

    Под капотами автомобилей можно встретить такие виды нагнетателей:

    • кулачковый (больше известен в мире как Roots);
    • винтовой (также именуемый Lysholm);
    • центробежный.

    История механического нагнетания воздуха в двигатели началась именно с кулачковых устройств. Представляет собой этот агрегат два ротора с кулачками, вращающимися навстречу друг другу. Кулачки имеют специальную форму, благодаря которой наиболее эффективно происходит процесс нагнетания давления.

    Кстати, по аналогичному принципу устроены шестерённые масляные насосы. Считается, что нагнетатели Roots отлично работают даже на малых оборотах мотора – давление воздуха повышается очень быстро. Но у этого достоинства есть и обратная сторона.

    to-ru.ru/wp-content/uploads/2017/02/mehkopress.jpg» alt=»Механический кулачковый нагнетатель» width=»700″ height=»437″/>

    Дело в том, что на высоких оборотах воздуха может оказаться слишком много, поэтому они оборудуются регуляторами давления, которые при необходимости стравливают излишки.

    Схожую конструкцию имеют нагнетатели Lysholm. Их основа – два ротора-шнека конической формы, причём выемки одного совпадают с выступами другого. Воздух, захватывается этими элементами и сжимается при их вращении. Такие варианты встречаются реже кулачковых, так как их цена выше из-за сложности изготовления.

    to-ru.ru/wp-content/uploads/2017/02/lysholmkomp.jpg» alt=»Винтовой Lysholm компрессор» width=»500″ height=»700″/>

    Центробежные нагнетатели по своему конструктиву очень напоминают турбокомпрессоры. Их ключевым элементом выступает крыльчатка, которая, вращаясь на высоких оборотах, разгоняет воздух.

    to-ru.ru/wp-content/uploads/2017/02/zentrkomp.jpg» alt=»Центробежный механический нагнетатель» width=»600″ height=»593″/>

    Кстати, появились они примерно в одно и то же время, что и кулачковые. Неоспоримым преимуществом центробежных суперчарджеров является их компактность и дешевизна. Благодаря этим факторам, среди любителей тюнинга и тех, кто устанавливает механические нагнетатели своими руками, они пользуются очень широким спросом.

    Из недостатков – сильная зависимость эффективности от частоты вращения to-ru.ru/kolenchatyj-val.html» target=»_blank» rel=»noopener noreferrer»>коленвала двигателя.

    Не всякий наддув одинаково полезен: плюсы и минусы

    Итак, чем же глобально уступает механический нагнетатель турбокомпрессору? Проблема лежит в самой сути суперчарджеров, в их приводе. Как мы уже говорили выше, они имеют непосредственную связь с коленчатым валом мотора, а это значит, что нагнетатели потребляют часть его мощности.

    Так, к примеру, такие затраты могут достигать до 30% полезной работы двигателя, хотя и прирост от наддува тоже немаленький – до 50%. Помимо этого, данные механизмы громоздкие и достаточно шумные, из-за чего не все автопроизводители хотят возиться с установкой дополнительных демпферов и звукоизоляции.

    Среди однозначных преимуществ нагнетателей можно выделить их работу уже при минимальных оборотах мотора, а присущая турбокомпрессорам турбояма (запаздывание роста мощности) у наших сегодняшних героев статьи отсутствует напрочь.

    В дополнение к этому, суперчарджеры легки в установке, что открывает интересные возможности для людей, которые хотят повысить прыть своих автомобилей.

    Следите за публикациями, подписывайтесь на блог и изучайте, изучайте, изучайте!

  • Масляный насос: сердце смазочной системы двигателя

    Масляный насос – узел, о котором, вроде бы, автомобилисты и не вспоминают ежедневно, а многие о его существовании вообще не подозревают. Но поверьте, друзья, без него двигатель машины не проработал бы и дня, так как to-ru.ru/sistema-smazki.html» target=»_blank» rel=»noopener noreferrer»>смазочная система была бы попросту нефункциональна.

    Поэтому не будем тянуть и перейдём к главным вопросам этой статьи: устройство масляного насоса, типы этого устройства и его особенности. Одним словом, рассмотрим всё, что бы Вам хотелось знать об этих устройствах.

    [contents]

    Маленький, но ответственный механизм

    Как и другие насосы, масляный тоже занимается тем, что перекачивает жидкость. В его случае это жидкость смазочная, которая необходима для стабильной и долговечной работы такого сложного механического устройства, как двигатель внутреннего сгорания.

    В большинстве случаев в моторе всё происходит следующим образом: для того чтобы масло попало к трущимся механизмам, его нужно подать к ним под давлением из резервуара, роль которого в системах с мокрым картером выполняет поддон силового агрегата, а с сухим – специальный бачок.

    Попав к нужным элементам, смазка под действием неумолимой силы тяжести стекает вниз и её вновь и вновь необходимо подавать к деталям двигателя. Этим, по сути, и занят масляный насос.

    Нужно отметить ещё один нюанс: в случае с мокрым картером – он просто нагнетает давление в смазочной системе, а у моторов с to-ru.ru/suhoj-karter.html» target=»_blank» rel=»noopener noreferrer»>сухим картером выполняет сразу две роли – откачивает масло из поддона в маслобак и подаёт его под напором к механизмам двигателя машины.

    В действие масляный насос приводится от to-ru.ru/kolenchatyj-val.html» target=»_blank» rel=»noopener noreferrer»>коленвала или to-ru.ru/raspredelitelnyj-val.html» target=»_blank» rel=»noopener noreferrer»>распредвала мотора, а это значит, отбирают для себя часть полезной мощности. Теперь нужно рассмотреть устройство масляного насоса.

    Масляный насос: что у него внутри?

    to-ru.ru/wp-content/uploads/2017/02/maslyany-nasos.jpg» alt=»Масляный насос» width=»720″ height=»290″/>

    Скажем сразу, вариантов конструкции у этого узла несколько. Под капотами автомобилей встречаются такие типы:

    • шестерёнчатый (или шестерённый);
    • роторный.

    Шестеренчатый тип маслянного насоса

    to-ru.ru/wp-content/uploads/2017/02/pear-pump.jpg» alt=»Шестерёнчатый масляный насос» width=»640″ height=»473″/>

    Наиболее простой с точки зрения механики. Устройство и работа масляного насоса шестерёнчатого типа основывается на вращении двух зубчатых колёсиков – ведущего и ведомого, которые захватывают смазку из всасывающего канала и подают её под давлением в нагнетающий канал.

    Логика функционирования данного варианта маслонасоса такова, что его производительность напрямую зависит от того, с какой частотой вращается коленчатый вал мотора. Одним словом, чем активнее вы давите на газ, тем больше масла поступит в двигатель.

    Кстати, подобные насосы относят к нерегулируемому типу. Давление они создают непостоянное, а при избыточном — просто стравливают излишки смазки через специальный клапан.

    Масляный насос роторного типа

    to-ru.ru/wp-content/uploads/2017/02/masnas.png» alt=»Масляный насос роторного типа» width=»720″ height=»472″/>

    Устройство масляного насоса этого типа сложнее, но зато они позволяют создавать всегда постоянное давление, которое не будет зависеть от того, с какой частотой крутится коленвал или распредвал. В нём находится два ротора – один внутри другого, которые, вращаясь, захватывают масло лопастями.

    Для контроля над напором смазки в конструкцию добавляют так называемый статор, имеющий регулирующую пружину. При повышении давления, статор поворачивается таким образом, чтобы полость между роторами уменьшилась, а при понижении – наоборот.

    to-ru.ru/wp-content/uploads/2017/02/shema-rottip.jpg» alt=»Рисунок масляного насоса роторного типа» width=»650″ height=»317″/>

    Инженеры не зря ломали головы, создавая регулируемый масляный насос. Дело в том, что в данном случае значительно уменьшается величина отбираемой от двигателя полезной мощности (утверждают, что до 30% по сравнению с нерегулируемыми типами). Вдобавок к этому меньше изнашивается масло, а это значит, что вам реже придётся его менять. Короче говоря, одни плюсы.

    //www.youtube.com/watch?v=wEPrxkbStCk

     

    Ну что ж, уважаемые читатели нашего уютного блога, мы с вами достаточно ответственно рассмотрели назначение и устройство масляного насоса. И в следующий раз обязательно продолжим знакомиться с устройством современных машин. Не пропустите, подписывайтесь!

  • Турбокомпрессор: будущее за форсированными моторами

    Друзья, мы живём в век турбомоторов, и это бесспорный факт. «Атмосферники» на сегодняшний день стали историей, уступив место под солнцем маленьким, но мощным форсированным двигателям, и турбокомпрессор это тот ключевой элемент, благодаря которому их существование стало возможным. Ещё вчера они были экзотикой, а сегодня… Одним словом, особенности to-ru.ru/benzinovyj-ili-dizelnyj-dvigatel.html»>модных силовых агрегатов знать просто необходимо, ведь Вы хотите идти в ногу со временем?

    Изобретение, опередившее время

    На первый взгляд, может создаться впечатление, что турбокомпрессор это изобретение молодое, но оказывается его история уходит корнями в ХIХ век.

    На заре автомобилестроения инженеры уже поняли, что повысить мощность двигателя можно за счёт увеличения объёма воздуха, поступающего в его камеры сгорания. Работы в этом направлении велись достаточно активные, и в 1911 году на to-ru.ru/turbonadduv-printsip-raboty.html» target=»_blank» rel=»noopener noreferrer»>систему наддува даже был выдан патент.

    Но данная дата не стала отправной точкой для турбин в автомобилестроении, эти механизмы в силу своей технологической сложности стали использоваться в первую очередь в кораблестроении и авиации.

    Нужно сказать, что компрессоры и по сей день незаменимы в тяжёлом машиностроении, для примера приведём турбокомпрессор тк 34, используемый в железнодорожных локомотивах.

    to-ru.ru/wp-content/uploads/2017/01/turbokompr.jpg» alt=»Турбокомпрессор» width=»783″ height=»523″/>

    Некоторые компании заложили основы своего успеха в те годы. Фирма garrett, турбокомпрессоры которой известны во всём мире, начинали именно с самолётов.

    До массового производства для наших четырёхколёсных друзей эти устройства добрались лишь в 60-х  годах, и их дебют стал не самым успешным. Первыми рискнули попробовать турбокомпрессоры на серийных авто американцы, но появление системы на бензиновых моторах оказалось неудачным – двигатели быстро выходили из строя.

    Прошёл ещё десяток лет, прежде чем турбины вновь появились на горизонте. В этот раз технология выстрелила — Mercedes-Benz 300SD 1978 года получил турбодизель, который оказался настолько хорош, что, по сути, дал старт турбоэре в массовом автомобилестроении.

    to-ru.ru/wp-content/uploads/2017/01/Mercedes-Benz-300SD.jpg» alt=»Mercedes-Benz 300SD» width=»960″ height=»638″/>

    Компрессор: сложности внедрения

    Чтобы понять, почему форсированные двигатели более полувека были экзотикой для гражданских машин, нужно вникнуть в принцип работы турбокомпрессора.

    to-ru.ru/wp-content/uploads/2017/01/shematurbin.jpg» alt=»Работа турбокомпрессора» width=»750″ height=»545″/>

    Работа классической турбины, именуемой также турбонагнетателем или газотурбинным нагнетателем, основана на использовании энергии выхлопных газов. С одной стороны всё гениально – продукт сгорания топливно-воздушной смеси, не пропадает зря, под его давлением раскручиваются лопасти крыльчатки, которая осью связана с другой такой же. Она, вращаясь, нагнетает чистый забортный воздух в цилиндры мотора.

    Но тут кроется проблема. Дело в том, что температура выхлопа бензиновых двигателей может достигать 1000 градусов, и создать надёжный механизм, постоянно функционирующий в таких экстремальных условиях очень сложно.

    У дизелей ситуация проще – температура в их случае колеблется в пределах 500-600 градусов, поэтому первые успешные экземпляры турбонаддува для массового потребителя реализовали именно на этих типах двигателей.

    Что в середине?

    На самом деле турбокомпрессор это не такой простой механизм, как может показаться, хотя и замысловатым его тоже не назовёшь. Давайте более детально рассмотрим устройство турбокомпрессора. Среднестатистический агрегат состоит из таких основных элементов:

    • турбина;
    • центробежный компрессор;
    • вал;
    • перепускной клапан;
    • корпус.

    to-ru.ru/wp-content/uploads/2017/01/ustroistvo-kompress.jpg» alt=»Компрессор в разрезе» width=»720″ height=»447″/>

    Алгоритм работы таков. Выхлопные газ, вырвавшись и выпускной системы двигателя, по каналам, имеющимся в корпусе компрессора, попадают к турбине, раскручивая её. Обороты механизма могут достигать невероятных значений – до 250 000 в минуту.

    Турбина, в свою очередь, через вал передаёт вращение в другую часть корпуса, где находится центробежный компрессор. Он то и нагнетает воздух, засасывающийся по своим каналам, во впускную систему мотора.

    В качестве регулирующего элемента выступает перепускной клапан – он управляет давлением наддува и находится под контролем системы управления двигателем.

    Минусы турбонаддува

    Турбокомпрессор это механизм, делающий двигатели внутреннего сгорания мощнее, но за все преимущества приходится платить, и у него имеются свои недостатки. Основной – турбояма. Данное явление характерно тем, что при резком увеличении оборотов мотора, турбина не может так же быстро раскрутится, из-за чего возникает некоторая задержка роста мощности.

    Конструкторы давно борются с этой проблемой. Среди наиболее эффективных методов можно выделить турбину с изменяемой геометрией, применение лёгких материалов и специальных подшипников, снижающих трение.

    На этом, уважаемые читатели, разрешите закончить сегодняшнюю статью. Подписывайтесь на рассылку, и в скором времени Вы станете настоящими экспертами автодела!

     

  • Турбонаддув: секрет высокой мощности современных авто

    Турбонаддув – слово, знакомое практически каждому современному автолюбителю. Конечно же, друзья, Вы не раз слышали о новых моделях машин, с двигателями, оснащёнными данной технологией. Да что уж греха таить, классические атмосферные моторы – уже де-факто история, настоящее и будущее – за турбодвигателями. И раз пошла такая пьянка, давайте рассмотрим, что такое турбонаддув принцип работы этой системы и её особенности.

    Больше воздуха – больше мощности

    Сперва необходимо прояснить, зачем вообще это нужно. Турбина необходима, чтобы увеличить давление воздуха в цилиндрах силового агрегата, благодаря чему удаётся повысить его мощность.

    to-ru.ru/wp-content/uploads/2017/01/dvigatel-turbo.jpg» alt=»Двигатель с турбонаддувом Мерседес-Бенц AMG» width=»750″ height=»459″/>

    К примеру, если взять два двигателя с одинаковым объёмом и одинаковым количеством цилиндров, и на один из них установить турбонаддув, то его отдача станет выше, чем у его «голого» собрата – в этом и весь смысл технологии.

    Мощность растёт за счёт того, что в мотор попадает больше воздуха, и чем его больше, тем лучше горение топлива. Детальнее принцип работы автомобильной турбины мы проясним немного позже.

    Турбина: изобретение века

    Минутка истории. Сама по себе идея искусственно нагнетать воздух в мотор, очень стара. Как ни странно, турбонаддув принцип работы которого мы сегодня и рассматриваем, возник на заре автомобилестроения, в конце ХIХ века.

    Конструкторы довольно рано догадались, что это достаточно простой способ повысить мощность двигателей, которые в те годы не отличались резвостью.

    Тем не менее, получилось у них что-то приемлемое только в 10-х годах ХХ столетия, тогда же технология и была запатентована. Но в массы она не пошла, не стала она популярной и в 60-х годах, когда американцы попробовали оснащать бензиновыми турбомоторами легковые машины.

    Проблемы оказались банальными – недостаток надёжности и высокий расход топлива. О турбонаддуве забыли ещё на десяток лет, пока он вновь не всплыл в моторостроении, но на этот раз в дизельном.

    Оказалось, что этот тип двигателей в силу своих особенностей (принцип работы турбины на дизеле мы ещё вспомним) замечательно согласуется с компрессорами. Нужно сказать, расцвет наддува и начался в 70-80-х годах, а впоследствии, эта технология захватила все разновидности двигателей, не оставив и шанса «атмосферникам».

    Что происходит в турбомоторах?

    Вот мы и подошли к тому, что пора бы и пролить свет на то, чем является турбонаддув, принцип работы этой системы тоже не мешало бы разобрать. Для начала конструктив. На самом деле вариантов исполнения масса, но у всех есть общие черты и элементы, а именно:

    • воздухозаборник;
    • заслонка;
    • турбина (турбокомпрессор);
    • интеркулер;
    • впускной коллектор.

    Главным узлом системы выступает турбина, она же турбокомпрессор, она же турбонагнетатель или газотурбинный нагнетатель. Можно сказать, что своему существованию технология обязана именно этому элементу.

    Принцип работы турбины на автомобиле и её конструкция элементарны. Состоит она, как правило, из двух колёс-крыльчаток, расположенных на одном валу.

    to-ru.ru/wp-content/uploads/2017/01/shematurbin.jpg» alt=»Схема работы турбины» width=»750″ height=»545″/>

    Одна из них раскручивается под воздействием энергии выхлопных газов, в свою очередь, вращая вторую, которая нагнетает давление воздуха во впускной системе мотора.

    Назначение других деталей вполне очевидно, кроме, наверное, интеркулера. Его задача состоит в охлаждении воздуха, поступающего от компрессора к впускному коллектору, из-за этого повышается его плотность и, как результат, эффективность всей системы.

    Принцип работы турбины на бензиновом двигателе мало чем отличается от функционирования этого же агрегата на дизеле. Но нюансы всё же есть.

    Так, к примеру, температура выхлопных газов у моторов на лёгком топливе очень высока (может достигать 1000 градусов), что предъявляет повышенные требования к компрессору.

    У дизельных двигателей газы не такие горячие, всего 500-600 градусов, из-за этого создать турбину для них проще.

    Во многом это и определило распространение турбонаддува – для дизелей он уже давно стандартная система, а у бензиновых — стал обыденностью лишь в последние годы, когда технологии позволили производителям массово выпускать жаростойкие и прочные механизмы.

    В остальном же принцип работы турбины на дизельном двигателе и бензиновом моторе схож.

    Итак, коллеги-автолюбители, как и было обещано, сам турбонаддув, принцип работы этой технологии мы с Вами рассмотрели.

    Цикл статей, посвящённых устройству автомобилей на этом, конечно же, не заканчивается.

    Подписывайтесь на рассылку статей и изучайте машины с нами!

     

Back to top button